Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по геологии-минералогии

СреднеюрскиеЦпалеоценовые осадочные последовательности востока Русской плиты (тектоно-эвстатический и литолого-генетический аспекты формирования, полезные ископаемые)

Автореферат докторской диссертации по геологии-минералогии

Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |

Зорина Светлана Олеговна

Среднеюрские - палеоценовые осадочные последовательности востока Русской плиты (тектоно-эвстатический и литолого-генетический аспекты форнмирования, полезные ископаемые)

Специальность 25.00.06 - Литология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора геолого-минералогических наук

Казань - 2011

Работа выполнена в Федеральном государственном унитарном предприятии Центральный научно-исследовательский институт геологии нерудных полезнных ископаемых

Официальные оппоненты: доктор геолого-минералогических наук, профессор

Валерий Порфирьевич Алексеев

доктор геолого-минералогических наук, профессор Сергей Борисович Шишлов

доктор геолого-минералогических наук, доцент Владимир Петрович Морозов

Ведущая организация Федеральное государственное унитарное предпри-

ятиеа Нижневолжскийа научно-исследовательский институт геологии и геофизики

Защита состоится 9 июня 2011 года в 14-00 на заседании диссертационного сонвета Д 212.081.09 при Казанском федеральном университете по адресу: г.Казань, ул.Кремлевская, д.4/5, геологический факультет КФУ, ауд. 211.

С диссертацией можно ознакомиться в Научной библиотеке им. Н.И.Лобачевского Казанского федерального университета.

Ваш отзыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью учрежденния, просим присылать по адресу: 420008, Казань, ул.Кремлевская, 18, Казаннский федеральный университет, служба аттестации научных кадров. Факс (843)238-76-01.

Автореферат разослан л5 мая 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета '^^'""^^yif^^^^А.А.Галеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Начиная с фундаментальной работы Н.А.Головкинского (1868), у исследонвателей литологии и стратиграфии морских осадочных толщ не вызывает сонмнения, что изменение фациального облика осадков во времени и по латерали происходило под влиянием колебаний уровня моря. С позапрошлого века в минровой и отечественной геологической практике широко применяется циклост-ратиграфический метод, позволяющий реконструировать условия накопления и сохранения осадочных отложений в бассейнах седиментации, включая условия формирования и локализации полезных ископаемых.

С широким привлечением комплекса био-, лито-, хемо-, магнитострати-графических методов современная циклостратиграфия позволяет на хроностра-тиграфической основе и с применением тектоно-эвстатического подхода реконнструировать временную последовательность совокупности процессов осадко-накопления, а также прогнозировать фациальный состав отложений на неиснследованных территориях (Алексеев и др., 1996, 2009; Алексеев, Олферьев, 2007; Амон и др., 2010; Барабошкин, 2001; Барабошкин, Никульшин, 2006; Ильин, 1991; Захаров и др., 1998; Карогодин, 1990, 1993, 1996; Литология и геология..., 2008, 2010; Найдин, 1995; Ноинский, 1924; Шурыгин и др., 1999; Шишлов, 2008, 2009; Catuneanu, 2002, 2006; Catuneanu et al., 2009, 2010; Curray, 1964; Embry, 1995; Hallam, 1981, 1984, 1988, 2001; Haq, 1992; Haq, Al-Qahtani, 2005; Haq et al, 1987, 1988; Haq, Schutter, 2008; Hardenbol et al, 1998; Jervey, 1988; Martins-Neto, Catuneanu, 2010; Mall, 1990, 1992; Mall, Miall, 2001; Miller et al, 1987, 1991, 2005; Mtchum, 1977; Posamentier et al, 1988; Posamentier, Vail, 1988; Sahagian, 1989, 1996; Sahagian, Jones, 1993; Sahagian et al., 1995, 1997; Sharland et al., 2001, 2004; Simmons et al, 2007; Sloss et al, 1949; Sloss, 1962, 1963, 1973; Vail et al, 1977; Van Wagoner et al., 1990; Wheeler, Murray, 1957; Wheeler, 1958, 1959, 1964; Williams, 1993; Wilgus et al, 1988 и др.).

Циклостратиграфические исследования морских осадочных толщ платнформенных областей до последнего времени сталкивались с проблемой выденления так называемого регионального шума из совместного тектоно-эвстатического воздействия на формирование осадочных толщ (Шлезингер и др., 2006; Aigner et al, 1990; Aubry, 1991; Bally, 1980; Bond, Kominz, 1992; Brunet, LePichon, 1982; Burgess et al., 2006; Burgess, Gurnis, 1995; Christie-Blick, 1991; Csato, Kendall, 2002; Einsele, 2000; Embry, 2009; Galloway, 1989; Galloway, Hobday, 1983; Gawthorpe et al, 1994; Kendall et al., 1993; Kunin, Segalovich, 1996; MacKenzie, Pigott, 1981; MacDonald, 1991; Mitchum, Van Wagoner, 1991; Posamentier, Allen, 1993, 1999; Sleep, 1976; Soreghan, Dickinson, 1994; Tipper, 1991; Williams, 1993). Для выделения влияния тектонических колебаний из сонвместного тектоно-эвстатического взаимодействия требовалась разработка ментодического подхода к анализу литологического строения хроностратиграфи-чески расчлененных осадочных последовательностей.

Среднеюрские-палеоценовые отложения, широко развитые на востоке Руснской плиты (ВРП) и привлекающие внимание исследователей в качестве источ-

ников широкого спектра полезных ископаемых (Валеев, 1981), традиционно рассматривались как формационные комплексы (Фанерозойские осадочные..., 2000). Многими исследователями указывалось на необходимость придания нонвого импульса прогнозным разработкам на территории Русской плиты (РП) в связи с необходимостью выделения новых объектов (перспективных площадей, проявлений, месторождений) неметаллических полезных ископаемых (НПИ) -основных источников минерального сырья для агропромышленного и строительного комплексов европейской части РФ (Геология твердых..., 1999; Минерагения верхнепермского..., 2007; Минерагения осадочного..., 2004 и др.). В качестве научно-методологического подхода к рассмотрению среднеюрских-палеоценовых отложений ВРП как потенциальных источников новых объектов НПИ предложен анализ тектоно-эвстатических особенностей формирования осадочных последовательностей с выделением тектоно-эвстатических циклитов (ТЭЦ). Оказалось, что с каждым из выделенных ТЭ - связан определенный комплекс НПИ, и каждый из выделенных циклитов ханрактеризуется специфическим вещественным составом, определяющим мине-рагеническую специализацию отдельных горизонтов, толщ, либо всего циклита (Зорина, 20056, 2006а).

Цель работы заключалась в комплексном литолого-генетическом изучении среднеюрских-палеоценовых отложений ВРП на основе циклостратиграфического подхода и тектоно-эвстатического временного моделирования, в оценке их минерагенического потенциала.

Задачи работы

Разработка методического подхода к анализу литологического строения хроностратиграфически расчлененных осадочных последовательностей и глонбальных эвстатических данных для выделения влияния тектонического шума из совместного тектоно-эвстатического взаимодействия.
итолого-батиметрическое и тектоно-эвстатическое временное моделинрование литологического строения разрезов в зависимости от интенсивности и направления вертикальных тектонических движений и глобальных эвстатиченских колебаний.
Циклостратиграфический анализ средне-верхнеюрских, нижнемеловых, верхнемеловых и палеоценовых отложений востока Русской плиты.

4.а Детальное вещественно-генетическое изучение среднеюрских-

палеоценовых пород востока Русской плиты на основе оптимального комплекса

литолого-аналитических методов исследования полиминеральных кремнисто-

карбонатных, карбонатно-кремнистых, терригенно-карбонатных и терригенных

пород.

5.а Циклостратиграфическое моделирование размещения НПИ.

Защищаемые положения

1. Разделение влияния глобальной эвстазии и регионального тектониченского шума из совместного тектоно-эвстатического взаимодействия в эпикон-тинентальном бассейне возможно путем наложения глобальной эвстатической кривой на батиметрическую кривую, построенную для конкретной хронострантиграфически расчлененной осадочной последовательности. Интервалы, где

проявляется сходство трендов кривых, отвечают преобладанию глобальной эв-стазии; на этапах несовпадения в осадочном процессе доминирует тектониченский шум.

Циклостратиграфический анализ среднеюрских-палеоценовых отложенний, проведенный на основе литолого-батиметрического и тектоно-эвстатического моделирования, позволил выделить в средне-верхнеюрской хроностратиграфической последовательности два тектоно-эвстатических цикнлита: байос-келловейский и оксфорд-волжский; в нижнемеловой - три циклита: валанжинский, готерив-аптский и альбский; в верхнемеловой - четыре циклита: сеноманский, туронский, коньяк-сантонский и кампан-маастрихтский; в палеонценовой - два циклита: даний-зеландский и танетский, представляющие собой крупнейшие литостратоны востока Русской плиты.
итолого-генетическое изучение среднеюрских-палеоценовых осадочнных последовательностей, слагающих выделенные тектоно-эвстатические цик-литы, показало выдержанность вещественного состава среднеюрских-нижнемеловых свит и толщ на востоке Русской плиты, позволило реконструинровать доминирующие и второстепенные геологические процессы, повлиявшие на фациальный облик осадков.

4. С каждым из среднеюрских-палеоценовых тектоно-эвстатических цикли-тов ВРП связан специфический комплекс НПИ. Перспективы выявления новых объектов глинистого, карбонатного и кремнистого сырья, цеолитсодержащих пород, фосфоритов и глауконитсодержащих песков, россыпепроявлений титан-циркониевых минералов оцениваются как высокие. Научная новизна

Разработаны генерализованные временные модели, позволяющие выденлять влияние регионального тектонического шума из совместного тектоно-эвстатического взаимодействия.
С применением литолого-батиметрического и тектоно-эвстатического моделирования в среднеюрских-палеоценовых отложениях ВРП выделены текнтоно-эвстатические циклиты, построены региональные эвстатические и тектоннические кривые.

3.аа По результатам проведенного вещественно-генетического изучения

среднеюрских-палеоценовых пород востока РП установлена пространственная

и временная выдержанность вещественного состава среднеюрских-

нижнемеловых осадочных последовательностей, обусловленная существованин

ем в тектоно-эвстатической истории платформы интервалов длительного стан

бильного стояния уровня моря. Реконструированы доминирующие и второстен

пенные геологические процессы, повлиявшие на минерагеническую специалин

зацию среднеюрских-палеоценовых тектоно-эвстатических циклитов.

4. Разработана циклостратиграфическая модель размещения НПИ на ВРП.

Практическая значимость

Разработанные генерализованные литолого-батиметрические, тектоно-эвстатические и эвстатические временные модели имеют большое методологинческое значение. Они использованы при циклостратиграфическом анализе осандочных последовательностей, сформировавшихся ва аасложной тектоно-

эвстатической обстановке, и могут применяться при исследовании фанерозой-ских осадочных толщ любого осадочного бассейна.

Методический подход к исследованию литологического состава и условий формирования среднеюрских-палеоценовых осадочных последовательностей ВРП реализован в рамках ГСР-50 на юго-западе Республики Татарстан (РТ) (1993-2002 гг.) и при выполнении работ по Госконтрактам с Роснедра и его территориальными органами (2004-2007 гг.): Оценка минерально-сырьевой базы природных адсорбентов для экологической и экономической реабилитанции экологически неблагоприятных регионов России, Оценка перспектив развития и использования минерально-сырьевой базы цементного и минеральнно-строительного сырья России, Геолого-экономическая и аналитико-технологическая оценка минерально-сырьевых ресурсов неметаллических понлезных ископаемых Южного ФО и др.

Результаты циклостратиграфических исследований использованы при монделировании размещения НПИ. Перспективы выявления новых объектов глиннистого, карбонатного и кремнистого сырья, цеолит-, фосфоритсодержащих пород и других видов НПИ оцениваются как весьма высокие в силу выдержаннности вещественного состава свит и толщ, сгруппированных в тектоно-эвстатические циклиты, на обширных территориях ВРП.

По результатам аналитико-технологических исследований нижнемеловых глин получено 2 патента на изобретения.

Авторские разработки по циклостратиграфическим исследованиям мезозойских отложений РТ включены в четыре монографии, одна из которых получила Госпремию РТ в области науки и техники за 2005 год. Две монографии были опубликованы в 2007 г. по заданиям Министерства экологии и природных ресурсов РТ и востребованы геологами, нефтяниками, студентами геологических специальностей ВУЗов и инвесторами.

Тектоно-эвстатическое моделирование используется автором при чтении курса Основы стратиграфии студентам геологической и гидрогеологической специальностей Казанского федерального университета.

Фактический материал

Материал для научных исследований был собран автором при проведении полевых геологосъемочных работ масштаба 1:50 000 в РТ, а также при провендении полевого ревизионного обследования объектов неметаллических полезнных ископаемых в рамках государственных контрактов по заданиям Роснедра и его территориальных органов (2004-2007 гг.).

В основу геологической фактуры положено детальное геологическое описание керна свыше 80 скважин (с данными ГИС) и около 300 частных разрезов средней юры - палеоцена, вскрытых горными выработками на ВРП. Все изученные разрезы опробованы автором на различные виды палеонтологинческих определений, аналитических исследований и технологических испытанний. Всего отобрано и исследовано свыше 3500 проб.

Минеральный состав пород, слагающих мезозойские стратоны на ВРП, опнределялся по результатам рентгенографических (рентгеновский количественнный фазовый анализ (РКФА) - 352 анализа, рентгеновский фазовый анализ

(РФA) - 170 анализов), полных химических (ПХА) (350 анализов), сокращённных минералогических (50 анализов), петрографических - (250 шлифов), нано-петрографических - (20 образцов). Технологическим испытаниям глин методом прямого обжига были подвергнуты 154 пробы. Все аналитические исследованния и технологические испытания выполнены в аттестованных Федеральным агентством по техническому регулированию и метрологии лабораториях Ана-литико-технологического испытательного центра ФГУП ЦНИИгеолнеруд (руководитель АТСИ - - профессор, д.г.-м.н. Т.З.Лыгина).

Сокращённым минералогическим и иммерсионным анализами исследованны 158 фракций 69 шлиховых проб (минералоги Л.В.Иралина, Ф. X .Шайхетдинов).

Возрастные датировки юрских-палеоценовых слоев выполнены по резульнтатам макрофаунистического анализа свыше 200 образцов (Е.Ю.Барабошкин, МГУ; В.В.Силантьев, КФУ), микрофаунистического анализа 554 проб (Г.Н.Старцева и Е. Мацнева, г. Саратов), палеопалинологического анализа 7 проб (К.В. Николаева и О.В. Макарова, КФУ), диатомового анализа свыше 300 проб (Н.И.Афанасьева, ЦНИИгеолнеруд). Палео- и петромагнитные свойства мезозойских отложений изучены по 1114 образцам (Ю.П.Балабанов, КФУ).

Помимо вышеприведенного фактического материала, полученного при ненпосредственном участии автора, в научном исследовании использовались геонлогические материалы многочисленных (свыше 80) фондовых отчетов по результатам геологосъемочных, поисковых, тематических работ, структурному бурению на территории ВРП.

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ ДОКУМЕНТА

Страницы: | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |

Авторефераты по всем темам >> Авторефераты по геологии-минералогии

Blog